КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРУПНЫХ УНИКАЛЬНЫХ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ, ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА И МЕТАЛЛОНОСНЫХ ФЛЮИДОВ

Объектами исследований являются: современные гидротермальные системы и геотермальные месторождения Камчатки и Курильских островов. Цель работы: получение комплексных геолого-геофизических и геохимических характеристик зон разгрузки парогидротерм и глубинного (флюидного) питания крупнейших гидротермальных систем Курило-Камчатской островной дуги, определение роли гидротермальных систем в рециклинге летучих компонентов и химической эрозии земной коры. Отчет состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных (литературных) источников, списка научных публикаций 2023 г. по теме отчета., а также перечня важнейших результатов по теме НИР за весь период исследований и списка научных публикаций в ведущих российских и международных журналах за 2017 - 2023 гг. Во Введении показана актуальность, научная новизна и большая практическая значимость исследования строения зон питания и разгрузки парогидротерм в геотермальных месторождениях, изучения условий формирования термальных вод и минерализации различного типа в областях разгрузки щелочных и кислых растворов. В разделе 1 на основании многолетних исследований построены карты аномалий магнитного поля ΔTа для крупных геотермальных систем Паужетского района Южной Камчатки. Установлено, что магнитные поля имеют как общие характеристики, так и индивидуальные особенности для каждого объекта. Нижне-Кошелевское пародоминирующее геотермальное месторождение выделяется системой линейных отрицательных аномалий магнитного поля, приуроченных к термоконтролирующим разрывным тектоническим нарушениям. Паужетское геотермальное месторождение характеризуется неоднородным строением аномального магнитного поля ΔTа: СЗ область отмечается спокойным слабо отрицательным магнитным полем, свидетельствующим о преобладании в этой части месторождения латерального растекания гидротерм из верхнего водоносного горизонта; ЮВ - большим количеством знакопеременных магнитных аномалий высокой интенсивности, приуроченных к субвулканическим телам кислого-среднего состава. Южно-Камбальная группа термальных полей характеризуется пониженным модулем магнитной индукции Т по сравнению с Паужетским и Нижне-Кошелевским геотермальными месторождениями, что свидетельствует о более интенсивном изменении горных пород Камбального хребта гидротермально-метасоматическими процессами, по-видимому, в результате длительного воздействия конвективного теплового потока. В разделе 2 обобщены данные по исследованию толщи гидротермальных глин и аргиллизированных пород Паужетского геотермального месторождения. С помощью проходки шурфов и скважин колонкового бурения выделены зоны, сложенные минеральными ассоциациями необычного состава, рассмотрены условия их образования. Показано, что брекчированные андезиты основания толщи полностью изменены гидротермально-метасоматическими процессами и представлены смектит-хлорит-калишпат-цеолит-карбонат-кремнистым агрегатом с сульфидами, фосфатами, титано- и цирконо-силикатами и др. минеральными фазами, включающими редкие металлы. Обоснован вывод: современное минералообразование на Восточно-Паужетском термальном поле наследует палеогидротермальную рудообразующую систему, расположенную в зоне влияния глубинного флюида, дериваты которого разгружаются вблизи дневной поверхности в форме щелочных металлоносных растворов Паужетского геотермального месторождения. В разделе 3 приводятся новые, в том числе и впервые полученные данные по геохимии термопроявлений отдельных вулкано-гидротермальных систем Курильских островов, а именно: - Представлены новые данные о химическом и изотопном составе вулканических газов, эмиссии SO2 и почвенного CO2 действующего вулкана Эбеко (о. Парамушир). Установлены геохимические предвестники извержений: увеличение концентраций CO2, Н2, SO2, H2S, HCl; падение отношения C/S, рост температуры; утяжеление изотопов δD и δ18O в конденсатах вулканического пара; увеличение газового потока. Методом накопительной камеры впервые измерен высокий почвенный поток CO2, превышающий видимый фумарольный вынос. С помощью сканирующего УВ спектрометра ДОАС в 2020 и 2021 гг. измерен поток SO2 из активного кратера вулкана. - Впервые дается детальная характеристика химического и изотопного состава горячих ультракислых минерализованных источников привершинной части активного вулкана Эбеко (о. Парамушир, Курильские о-ва). Различия в изотопном составе и соотношениях макрокомпонентов вод источников привершинной части и северо-западного склона дают возможность предположить наличие разноуровневых водоносных горизонтов в гидротермальной системе, приуроченной к постройке вулкана Эбеко. - Представлены новые данные о химическом составе и расходе ультракислых кипящих источников “Голубые озера”, разгружающихся на юго-западном склоне вулкана Баранского (о. Итуруп). Определен общий гидротермальный сток магматических летучих Сl и S (в виде SO4). В разделе 4 рассмотрены минеральные фазы, образующиеся на многих термальных (фумарольных) полях Камчатки в результате кислотного выщелачивания вмещающих пород под воздействием разгружающегося геотермального флюида. Особое внимание уделено водному сульфату железа и алюминия - галотрихиту, как индикатору определенных условий разгрузки парогидротерм и их взаимодействию с горными породами. В работе обобщены результаты исследований в Паужетско-Камбально-Кошелевском, Семячикском и Мутновском геотермальных районах. Получены фундаментальные научные результаты в области изучения поведения аммония на термальных полях. Выделены и детально изучены структура и составы минералов группы вольтаита - как индикаторы процессов выщелачивания аргиллизированных пород и отражение состава геотермального флюида, разгружающегося вблизи дневной поверхности. В Заключение к отчету сформулированы основные результаты исследований по теме.